Soluciones inalámbricas para todas las etapas de las aplicaciones

Gas y petróleo
Soluciones inalámbricas
para todas las etapas de las
aplicaciones
Visite el sitio web para saber
más sobre las soluciones
inalámbricas y cableadas de
Eaton.
Infraestructura inalámbrica
de control para beneficios en
productividad y seguridad en
aplicaciones de gas y petróleo
Soluciones inalámbricas integrales
para aplicaciones en gas y petróleo
La incorporación
de sistemas
inalámbricos en la
industria del gas
y el petróleo está
impulsada por
la necesidad de
disminuir los costos
en infraestructura,
nuevas normas
gubernamentales
y por la demanda
de mayor eficiencia
operativa.
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EATON Gas y petróleo
La industria del gas y el petróleo es uno
de los entornos más exigentes y tiene
necesidades de comunicación únicas, por
lo que constituyen un gran desafío. Durante
más de 30 años, las empresas de gas y
petróleo han confiado en las soluciones
inalámbricas de Eaton para el monitoreo,
el control y el establecimiento de redes
en activos de producción y actividades
operativas. Los productos y soluciones
de Eaton se utilizan mundialmente para
la exploración, la producción, en tuberías,
refinerías, transporte y almacenamiento en
el sector de hidrocarburos.
Eaton lo ayuda a estar en el primer nivel
y en control de sus operaciones con
soluciones integrales para aplicaciones
de los sectores upstream, es decir de
exploración y producción, midstream,
de transporte, y downstream, o refino,
comercialización y distribución de
gas y petróleo. Usted puede cubrir las
demandas de aplicaciones robustas y de
larga distancia con productos ELPRO que
incluyen malla inalámbrica de largo alcance
E/S, módems Ethernet y seriales de largo
y ultra largo alcance, y módems celulares
y conmutadores Ethernet aptos para el uso
industrial. Nuestro sistema de gestión de redes
permite administrar las complejidades de red
y la interoperación de los diversos equipos
inalámbricos y LAN desde un solo lugar.
Las soluciones inalámbricas de Eaton dan
respaldo a las petroleras más importantes
del mundo, a EPC de todo el mundo y a los
entes más importantes de las autoridades
nacionales con soluciones inalámbricas
confiables y seguras para aplicaciones que
incluyen monitoreo y control en boca de pozo,
monitoreo de ductos, detección de fugas,
vigilancia ambiental, protección catódica
y mediciones de caudal. En la actualidad,
los propietarios de pozos, operadores de
equipos de perforación, los productores de
gas en napas superficiales y las empresas
de exploración están utilizando tecnología
inalámbrica para aumentar la productividad,
reducir los costos y mejorar la seguridad.
Para facilitar el diseño, la implementación y
el mantenimiento, el grupo de Soluciones del
Sistema Eaton está preparado para trabajar
junto a usted para conectar diversos sistemas
de automatización, la instrumentación y el
control e integración de procesos.
Asegúrese de que
sus operaciones de
larga distancia sigan
conectadas, incluso
en los entornos más
exigentes
Las empresas de gas y petróleo confían en la tecnología
de automatización y control de Eaton para monitorear
y administrar diversas actividades operacionales, como
la detección de fugas, protección catódica, medición de
caudal, control en boca de pozo y vigilancia ambiental.
Los propietarios de pozos, operadores de equipos
de perforación, los productores de gas somero y las
empresas de exploración están utilizando tecnología
inalámbrica para aumentar la productividad, reducir los
costos y mejorar la seguridad.
Beneficios inalámbricos
• Largo alcance: Las frecuencias actuales
permiten entre 20 y 50 km de línea de visión
entre clientes
• Alta velocidad: Hasta 50 Mbps de ancho de
banda
• Seguridad: Cifrado de seguridad de nivel
militar
• Carcasa robusta: Resistente a la intemperie
• Confiable: Tecnología avanzada de malla
autorreparable, que proporciona una alta
disponibilidad
• Fácil implementación: Se despliega fácilmente
y puede redistribuirse con mayor rapidez en
comparación con una instalación cableada
• Rentable: Menores costos de instalación,
más duración y más velocidad en el tiempo
operativo
EATON Gas y petróleo
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Los sistemas inalámbricos son esenciales
para el manejo de activos y operaciones
relacionadas con gas y petróleo
Redes inalámbricas: infraestructura, monitoreo y soluciones
Los propietarios y operadores de campos petroleros y
plataformas marinas están constantemente enfrentando
desafíos en la mejora de la productividad de los activos y la
eficacia operativa. Una infraestructura de red inalámbrica es el
camino más seguro para proporcionar una mayor seguridad
y productividad en aplicaciones con entornos ambientales
exigentes. El monitoreo inalámbrico de flujo, presión, nivel,
temperatura y posición de válvulas se utiliza para optimizar
el funcionamiento de tuberías y almacenamiento, además
de incrementar la seguridad y el cumplimiento normativo.
Las soluciones inalámbricas pueden controlar eficazmente
la corrosión de tuberías, un problema creciente en la
infraestructura de tuberías envejecidas, lo que puede dar
lugar a fugas, emisiones e incluso explosiones letales en las
instalaciones de producción y refinerías.
Con la conectividad inalámbrica, la extracción segura de
adquisición de datos de dispositivos de monitoreo de boca
de pozo puede ser transmitida a una sala de control central
o a múltiples estaciones a la vez para un análisis fácil y rápido.
Así, los operadores pueden responder con acciones que
ayuden a reducir o eliminar el tiempo inactivo de un pozo.
Usando la conectividad inalámbrica, la vigilancia con
cámaras puede reenviar alertas e imágenes de video
a las instalaciones de administración de sectores de la
operación que no cuentan con personal; de esta forma,
los operadores pueden responder rápidamente ante una
falla de seguridad. Estas aplicaciones, entre otras, destacan
cómo las soluciones inalámbricas pueden mejorar la
productividad, fortalecer la seguridad y reducir el costo de
activos y de operaciones.
Upstream /producción y downstream/distribución
Upstream
Downstream
• Sistemas de control en boca de pozo de gas y petróleo
• Medición/monitoreo de nivel de tanque de gas y petróleo
• Monitoreo de presión, caudal y válvulas en tuberías
• Monitoreo de presión, caudal y válvulas en tuberías
• Monitoreo de protección catódica y detección de fugas
• Gestión de seguridad mediante cámara de planta por IP y
sistema anunciador
• Monitoreo de almacenamiento subterráneo de gas
• Monitoreo y control de estación de bombeo y compresores
• Seguimiento y notificación de las emisiones de producción
• Verificación y monitoreo de transferencia de custodia de
servicios de agua y de electricidad
• Monitoreo y reseña de temperatura de aparatos eléctricos
• Informe de cumplimiento normativo
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EATON Gas y petróleo 
Un sinfín de posibilidades sin cableado
Monitoreo de emisiones
e informes de
cumplimiento normativo
Monitoreo de
vibración y
rendimiento del
motor
Equipo móvil de
vigilancia por video y
seguimiento de personal
Interconexión en
puerta de enlace
legados de PLC
Notificaciones de
implementación de
lavado de ojos y ducha
de seguridad
Comunicaciones
celulares de
banda cuádruple
GSM/GPRS
Transferencia
de datos via
Ethernet larga
distancia y en
serie
Monitoreo de detección
de fugas de gas y
protección catódica
remota
Monitoreo de
nivel de patio
de tanques y
transferencia
de custodia
Monitoreo y
control a distancia
de dispositivos en
campo (bombas,
motores y
válvulas)
Sistema de
gestión de red
"Las tecnologías de redes como la
inalámbrica y Ethernet han pasado al frente
de las soluciones de redes para la industria
del gas y el petróleo pues minimizan el costo
de vida útil y a la vez se mantienen flexibles
para permitir cambios posteriores de diseño,
puestas en servicio remotas y gestión remota
de la red durante la operación".
Harry Forbes, ARC Advisory Group
EATON Gas y petróleo
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Soluciones Con tecnología inalámbrica logramos
provistas mayor productividad, costos reducidos
y mayor seguridad.
Detección de interfaz de combustible
Magellan está
utilizando radios
ELPRO en cada
oportunidad
para reemplazar
líneas contratadas
y otras marcas
de productos
inalámbricos
en sitios con
IFD nuevos y
existentes.
Magellan Midstream Partners es la propietaria del sistema de tuberías más extenso
para productos refinados derivados del petróleo en EE.UU. Transporta una variedad de
productos como gasolina, diesel, combustible para aviones hacia las terminales, algunas
de las cuales son de su propiedad. Generalmente, la tubería transportará una multiplicidad de productos. Por ejemplo, después de que haya ingresado gasolina en el sistema,
puede que el próximo ingreso sea combustible diesel. La interfaz entre estos dos combustibles producirá un pequeño porcentaje de los productos mezclados entre sí, lo que
se conoce como transmix. La terminal de almacenamiento debe saber por anticipado qué
tipo de combustible ingresará, de manera de desviar el transmix a un tanque separado, y
prevenir errores como el bombeo de diesel en tanques de almacenamiento de gasolina.
Aproximadamente una hora antes de la llegada del producto a cada terminal, los
densímetros (también llamados detectores de interfaz) alertan a los operadores de la
terminal sobre la inminente llegada de un tipo distinto de combustible. Una señal de
salida de 4-20mA de los medidores de densidad está conectada a un transceptor de
radio inalámbrico ELPRO 905U-1 múltiples E/S. En la terminal se encuentra otro 905U-1
transmitiendo esa señal.
Antes de adoptar la solución de ELPRO, la empresa Magellan utilizaba líneas telefónicas
analógicas contratadas. Algunos sitios también utilizaban licencias de frecuencias
radiales de 450 MHz, pero esto acarreaba cargos asociados, y eran por lo tanto, costosos
a largo plazo. Los generadores de saltos de frecuencia de 900 MHz de ELPRO resolvieron
los problemas generados por frecuencias de radio fijas y líneas contratadas. La solución
proporciona una alternativa inalámbrica accesible al costoso sistema de cableado.
Esta solución ha tenido tanto éxito que en cada oportunidad Magellan está utilizando
radios ELPRO para reemplazar líneas contratadas y otras marcas y tipos de radios a
sitios con IFD nuevos y existentes. Además de la detección de la interfaz, Magellan
también utiliza los radios ELPRO en patios de tanques para el control de bombas de
tanques y de medición de tanques.
Alarma de nivel de tanque por radar
Una refinería de petróleo equipó con puertos de enlace inalámbricos ELPRO los medidores
de nivel de tanque por radar. Eligió ELPRO por la capacidad de los puertos de enlace para
conectarse a una amplia gama de indicadores de nivel diferentes, cada uno con diferentes
protocolos de bus de campo. Los puertos de enlace ELPRO también fueron conectados
directamente a la alarma independiente de punto de alto nivel de tanques. El sistema
inalámbrico de tanques formó parte de una instalación global, utilizando las eficientes
comunicaciones inalámbricas WIBnet de pares de ELPRO. También formó parte del sistema
de gestión de energía de la planta, y el sistema de monitoreo de alarmas OBL.
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EATON Gas y petróleo 
Monitoreo y control de tuberías
Las probables causas de fallas en las tuberías son la corrosión y
las fugas. El operador de una extensa tubería de petróleo trataba
de prevenir fallas en la tubería y posibles litigios. Las fallas
no detectadas en el sistema de protección pueden provocar
corrosión y fugas costosas. Necesitaba una solución para dar
monitoreo y capacidades de control en distancias extensas.
Los transmisores inalámbricos individuales ELPRO de E/S se
implementaron para monitorear el rendimiento de su sistema
de protección catódica. Esa protección suprime activamente la
corrosión de tuberías con la inyección de corrientes eléctricas.
Los dispositivos ELPRO de baja potencia
alimentados a batería entregan no sólo
las comunicaciones inalámbricas, sino
que también inyectan tensión eléctrica
en los dispositivos catódicos.
Las unidades inalámbricas ELPRO supervisan la corriente
de inyección en los sitios de inyección activo; y también
supervisan la tensión de tubería en puntos específicos entre
los sitios de inyección. Cientos de estas mediciones se
transmiten a un computador SCADA proporcionando una
indicación del rendimiento del sistema y una alarma temprana
de falla en el sistema. Las unidades ELPRO se alimentan
de una pequeña pila alcalina compacta, apagándose entre
mediciones para prolongar la vida de las baterías a más de 3
años. Muchas unidades repetidoras inalámbricas extienden el
rango de cobertura inalámbrico a la totalidad de la tubería.
Se utilizó la combinación de módulos E/S inalámbricos ELPRO
de bajo consumo, módulos ELPRO de interfaz de protocolo de
puerta de enlace, el sistema de protección catódica de tuberías
y un sistema SCADA para supervisar la buena condición
del oleoducto. El sistema de protección catódica suprimió
activamente la corrosión de las tuberías inyectándoles corrientes
eléctricas, mientras que el sistema SCADA proporcionó la
adquisición de datos de control/supervisión de información de
campo en la sala de control evitando así costos por corrosión,
fugas y posibles litigios. Los dispositivos ELPRO de baja potencia
alimentados a batería entregan no sólo las comunicaciones
inalámbricas, sino que también inyectan tensión eléctrica en
los dispositivos catódicos. Cientos de mediciones son capaces
de ser transmitidas a un ordenador a través de los repetidores
inalámbricos de puerta de enlace SCADA y al propio sistema.
El sistema inalámbrico de Cooper Bussmann proporcionó el
monitoreo/control de amplio alcance necesario, y puede evitar
fallas causadas por la costosa corrosión de tuberías y fugas.
EATON Gas y petróleo 
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Soluciones probadas de monitoreo de boca
de pozo
Monitoreo de boca de pozo
de petróleo variable
Solución
probada
Los beneficios en
costos de sistemas
inalámbricos y
la confiabilidad
de las redes
cableadas
Problema
Solución
Resultados
La empresa petrolera estatal
mexicana PEMEX necesitaba
una solución confiable
y segura para conectar
a su sistema de control
numerosos dispositivos de
campo WirelessHART, desde
sitios remotos en bocas de
pozo de petróleo. El control
de la temperatura y variables
de la presión en diversos
campos de extracción de
petróleo a través de largas
distancias superó con creces
las capacidades de las redes
WirelessHART.
Para resolver el problema
ELPRO desplegó una red
Ethernet de malla de 900MHz
de largo alcance. Los
módems industriales Ethernet
ELPRO 945U-E de Cooper
Bussmann proporcionaron
a PEMEX una conectividad
segura, confiable y de
alta velocidad de datos en
muy largas distancias. Los
dispositivos instalados son
capaces de leer la presión
y la temperatura en cada
uno de los "árboles de
Navidad", y se integran a
una red inalámbrica de largo
alcance dentro de los activos
de extracción de petróleo
PEMEX.
Con anterioridad, PEMEX
había tenido que contratar
equipos por zona dentro
de los campos de petróleo
para el control de presión y
temperatura. Estas variables
afectan el rendimiento de
extracción, lo que se refleja en
muchos millones de dólares.
Con esta solución de Eaton,
fue posible el seguimiento
de todas estas variables
desde un centro de control
que permite un control más
detallado de las variaciones.
PEMEX pudo tomar ventaja
de los dispositivos de
campo de WirelessHART,
sin los costos y el tiempo
que hubiera requerido una
solución de fibra/cable
tradicional.
El terreno de los campos
de extracción de petróleo
de PEMEX es un desafío, lo
que complica el cableado,
y, dado que hay más de
30.000 puntos adicionales,
la tarea de extracción es
aún más difícil. Las puertas
de enlace WirelessHART
1420 requieren conectividad
inalámbrica Ethernet de
largo alcance tanto para
lugares remotos como en
instalaciones diseminadas
en grandes distancias.
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EATON Gas y petróleo
Monitoreo de boca de pozo
de gas metano de carbón
Monitoreo
de pozos
Problema
Solución
Resultados
Un importante proveedor
de gas metano de
carbón en Queensland,
Australia necesitaba una
infraestructura de control
inalámbrico. El lugar
tiene capacidad para una
expansión a 12 millones de
toneladas de GNL anuales,
sujeto a la demanda y tenía
extensiones de activos de
QGC de varios cientos a
varios miles de pozos.
Las radios ELPRO fueron
seleccionadas e integradas
en bocas de pozos
estandarizadas RDC500. El
diseño de radio utiliza una
red compuesta por puntos
de acceso de repetición
inalámbricos. Cada sitio
recoge datos de flujo de
gas, presión, temperatura
y flujo de agua, y puede
desactivar válvulas o
bombas.
La tecnología inalámbrica es
capaz de proporcionar datos
actualizados de producción,
proporciona capacidad de
parada, reduce el requisito
de estar "in situ" y mejora
la seguridad del personal.
Una de las redes tipo malla
inalámbricas más grandes
del mundo ya está en
marcha con varios cientos
de sitios de boca de pozo en
un campo que se ampliará
a 12 millones de toneladas
de GNL al año.
Una importante empresa
petrolera en la cuenca
permiana está utilizando el
módem Ethernet inalámbrico
450U-E para monitorear
flujos y niveles, además de
transmitir puntos de ajuste
a los activos de producción.
Cada sitio tiene un PLC
que utiliza Modbus TCP
para comunicarse. El sitio
base tiene una interfaz de
usuario, lo que permite
que un operador vea con
rapidez el funcionamiento
de toda la red. Debido a las
distancias entre los sitios y
la falta de línea de sitio en
algunos lugares, se utilizó
una radio de 450 MHz con
licencia a 5 W de potencia
de transmisión para superar
estas barreras. Como es
usual con radios de banda
estrecha, el tráfico es
limitado, lo que significa que
se requiere una selección
cuidadosa del protocolo de
comunicaciones. Se eligió
Modbus TCP por la brevedad
de los mensajes y porque
es un protocolo común
compatible con equipos de
distintos fabricantes.
Requisitos técnicos:
• Módems Ethernet con rango de unos 10 kilómetros
• Se recomiendan rangos de frecuencia de 900 MHz en lugar de 2.4 GHz
• Capacidad de los módulos para actuar como repetidores debido a la naturaleza del
terreno
• Sistema de interrogación con un tiempo máximo de ciclo de 30 segundos
• Sistema de radiofrecuencia en malla para evitar problemas de fallas punto-a-punto
• Pico de velocidad de datos de 2.5 Mbps (punto a punto)
• Se requiere un cifrado AES
• Se requiere configuración y diagnóstico en el curso de la comunicación
• Gran preferencia por un firmware que se pueda actualizar en el curso de la
comunicación
• Software de gestión de redes
• Se valora contar con puertos RS-232 y RS-485
EATON Gas y petróleo
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Soluciones de red de extremo a extremo
Red de conectividad y gestión
Una refinería importante de petróleo mejora la productividad de
monitoreo de una estación de compresión de 5:1 a 50:1.
"Dada la escasez de personal calificado, con
el sistema inalámbrico realmente estamos
haciendo más con menos."
Centro de control
Monitoreo
offshore
NMS
Director de Ingeniería de Procesos
Conmutador
empresarial
Tiempo de
recuperación
de anillo Gigabit
Estanques
de relaves
<20 ms
Monitoreo
en boca de pozo
Planta de
separación
PLC
HMI
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EATON Gas y petróleo
Cartera
de productos
inalámbricos
"Los generadores de saltos de frecuencia de 900 MHz de
ELPRO resolvieron los problemas causados por frecuencias
de radio fijas y líneas contratadas en sitios con dispositivos
de interfaz (IFD) nuevos y existentes. La solución proporciona
una alternativa inalámbrica al costoso sistema de cableado."
Magellan Midstream Partners
Información: Monitoreo y optimización
Sistema de control
Sistema de adquisición de datos
Sistema de gestión de red (NMS)
Controlador: Integración y ampliación
Entrada
400/869/900 MHz
Malla
869/900 MHz
Módem
2.4/5.8 GHz
Puerta de enlace
Malla
Ethernet
Módem
360-512/869/900 MHz
Conmutadores
gestionados
Conmutador sin
gestión
Módem
Banda cuádruple
Celular
Máquina: Más rendimiento y tiempo de actividad
Malla
869/900 MHz
Módem
2.4GHz/900 MHz
Malla
Productos seriales
Módem
869/900 MHz
Módem
150/220/400 MHz
Módem
2.4/5.8 GHz
Módem
360-512/869/900 MHz
Ethernet
Módem
Banda cuádruple
Celular
Sensor: Diagnósticos más inteligentes.
Unidireccional
869/900 MHz
Productos de E/S
Malla
869/900 MHz
Multi
Puerta de enlace
150/220/400/869/900 MHz 900 MHz
Expansión
Puerta de enlace
2.4 GHz
Concentrador de datos
de 2.4/5.8GHz
Productos WirelessHART™
EATON Gas y petróleo
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Negocios inalámbricos de Eaton
www.eaton.com/wireless
América del Norte y América Latina
5735 W. Las Positas Suite 100
Pleasanton, CA 94588
Estados Unidos
Teléfono: +1 925 924 8500
Australia, Nueva Zelanda
9/12 Billabong Street
Stafford Queensland 4053
Australia
Teléfono: +61 7 3352 8600
Sudeste de Asia
2 Serangoon North Avenue 5
# 06-01 Fu Yu Building, 554911
Singapur
Teléfono: +65 6645 9888
Europa
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53115 Bonn, Alemania
Teléfono: +49 228 602 5573
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